文档介绍：本科毕业设计(论文)
FINALPROJECT/THESISOFUNDERGRADUATE
蓄电池容量在线测量系统(论文)
Design of a battery capacity on-line measurement 1章绪论 3
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SOC物理测量方法 3
系统辨识及参数估计模型方法预测SOC 5
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第2章STC12C5A60S2单片机结构及其功能简介 7
STC12C5A60S2单片机简介 7
STC12C5A60S2单片机主要特性 7
STC12C5A60S2单片机管脚说明 8
STC12C5A60S2单片机A/D转换器 10
第3章 硬件电路设计 11
MCU系统 11
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温度采集模块 13
显示模块 14
第4章 软件算法的计设 15
-r曲线 15
最小二乘法拟合 15
本次设计中拟合的具体方法 16
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第5章 结论与展望 20
致谢 21
参 考 文 献 22
第1章绪论
在现代社会，能源的重要性越发凸显，而非可再生能源的不断开发也让人类迫切的需要不断开发出可在生能源，电力作为一种清洁能源可以通过多种手段获得，而蓄电池作为电力的一种媒介，其地位不断开展，不断被应用于各个领域，随着其地位的不断提高，有关于蓄电池各方面的研究也不断深入，而作为蓄电池最重要的一项指标—剩余容量，因因素的复杂性导致很难有精确的数据。经常给生活生产带来不便，甚至酿成惨剧。因此随着蓄电池的广泛运用，必须建立有效可靠的蓄电池在线测量系统，对蓄电池剩余容量能够实时精确测量。测量电压或者以库伦算法为根底是目前常用的手段，但在测定容量上不够精确，与准确值存在很大差距。以电压为根底的方案，随着时间的推移，电池的阻抗会增大，会造成测量误差增大。库伦算法那么是使用积分的手段，对库伦的值进行积分，从而得到所消耗的电荷，最后得到SOC。这种手段更多的将蓄电池所处环境以及变化理想化，同时也无法解决电池阻抗变化对测量带来的影响。温度这项指标也与蓄电池容量息息相关，蓄电池内所含化学物质的活性会随着温度变化而变化，其容量就会随着其活性的改变而同时改变，而随着蓄电池应用领域的不断增多，使用环境的多变也越来越平常，越是恶劣的温度变化环境，对蓄电池电量的精确把握显得尤为重要，所以蓄电池容量的在线测量系统的研究具有很高的应用价值及意义，同时也具有一定的学术价值。
蓄电池容量影响因素复杂，主要由蓄电池自身存在因素以及使用环境影响蓄电池容量〔SOC〕。蓄电池储藏容量因蓄电池规格、型号、所使用电液比重、极板材料等导致初始容量不尽相同。蓄电池使用中的温度，随着其放电之后内阻的变化，都会影响其容量值。所以在蓄电池容量测量测量中方法多种，所针对的电池种类以及使用环境也不同。主要分为两大类测量方法：物理方法测量SOC和系统辨识及参数估计模型方法预测SOC。
SOC物理测量方法
〔1〕放电试验法放电实验法原理较为简单，即将蓄电池按规定的放电速率放电至蓄电池容量为零。放电速率一定，得到时间即可得到蓄电池的容量。该方法目前主要用
于检测蓄电池充电效率、研究计算SOC值的辅助手段，还有蓄电池厂家检测蓄电池这些方面。适用于大局部蓄电池。但是，该方法有两个明显的缺点：①需要大量时间和人力；②当电池正在工作时，无法用此方法测量，也就是说此方法无法实时在线预测。当电池不在使用或者检修时，该方法相对精确，而某些设备上的蓄电池在系统中处于供电作用，或者是备用供电作用，如果用此方法测量，外接电源故障的话有可能造成设备故障或者资料丧失。例如基站备用蓄电池如果出现这种情况将直接导致通信中断，造成大量损失。
〔2〕安时计量法
安时法是SOC估算最常用的方法：
SOC=SOC0+1CN0tη×itdτ 〔1. 1〕
其中：SOC0为充放电起始时刻荷电状态，CN为额定容量，η为充放电效率且不是常数(假定充电电流方向为正，放电电流方向为负)，SOC为当前时刻的荷电状态。
安时法将蓄电池所处环境以及其本身看成理想化情况，不考虑其他因素，单纯的将蓄电池的容量与流出的电流简化成比例关系。从计算公式我们可以得到以下，在应用中存在的问题：①要求标定SOC初始值；②充放电效率的精确度要求高；